外先进经验与基本理论的同时,从我国的交通工程的实际和特点出发,建立符合我国国情的 交通工程理论与方法。为建立有中国特色的交通工程学科,国家自然科学基金委员会于 1990年委托东南大学徐吉谦教授、王炜教授进行我国交通工程学科发展战略研究,若重探 讨近年(1991~2000年)的学科研究重点,并展望后十年(2001~2010年)的学科发展方向 以下列出的(1)~(6)研究课题即为当时交通工程学科发展战略提出的近期研究内容,这些 研究课题基本上都已经得到了国家自然科学基金资助,或被已资助项目的内容所覆盖,(7) 为根据国际,国内交通工程学科的发展状况而补充的研究内容。 我国近期交通工程学科需重点研究以下问题: (1)城市交通规划理论与方法研究 ①城市交通规划中规范化的交通调查内容、方法研究: ②城市交通需求预测理论与方法规范化的研究: ③城市交通网络计算机模拟技术的研究: ④城市交通网络规划理论与方法的研究: ⑤城市交通规饼方蜜评价技术的研资: ⑥城市公共交通系统优化理论与技术的研究: ⑦城市交通规划快速反应系统的理论与方法的研究: ⑧现代先进科学方法在城市交通规划中应用的研究 (2)区域综合交通运输规划理论与方法研究 ①区域交通运输系统的数据收集、处理和建模技术的研究; ②区域交通运输系统客,货需求预测理论与方法的研究 ③)区域交通运输网络规划及优化理论与方法的研究: ④区域交通运输枢纽和通道布局理论与方法的研究 ⑤区域交通运输系统评价理论与方法的研究: ⑥区域交通运输系统决策理论与方法的研究。 (3)适应我国交通特点的交通控制理论与方法研究 )区域交通控制软件系统开发与实能的研究 ②区域交通控制系统设备与配套技术的研究: ③高等级公路情报采集与信息传输、监控技术的研究: ④高等级公路与城市道路的交通管理体制、理论方法与设施的研究; ⑤高等级公路立交规划设计与评价理论与方法的研究。 (4)交通流理论方面基础研究 ①交通流三参数关系镇型与车辆运行特性的研究 ②备类交叉口规划,设计与评价的理论及方法的研究 ③复杂交通条件下交通流模拟仿真系统的研究: ④不同交通组成、不同道路车头时距的分布特性与可接受间隙的研究: ⑤道路网络总体通行能力的理论与计算方法的研究; ⑥混合交通茶件下的交通流理论运行与管理的研究 (5)交通综合治理方的理论、方法与持施 ①适应现代交通要求的城市形态、结构与规模的研究:
②诚少客、货出行与运输距离的土地利用合理布局研究: ③城市交通网络形态与性能的优化与评价的研究; ④城市交通方式的合理结构研究: ⑤城市交通治理的理论模式、规范化方法及程序的研究: ⑤城市交通管理体制理论模式与方法的研究: ⑦自行车交通待征、适用条件及其路网的规划设计原则与评价方法的研究: ⑧停车场需求(机动车与自行车)预测规划设计理论与方法的研究。 (6)可持续发展的城市交通运输系统研究 ①可持续发展的城市交通系统模式研究 ②高度信息化社会条件下的城市交通需求预测技术研究: ③城市交通的资源(能源、土地)消耗预测及评价技术研究: ④城市交通系统的环境(气环境、声环境》影响预测及评价技术研究: ⑤可持续发展的城市交通系统规划理论与方法研究: 城市公共交通(公交地铁轻轨)优先发展保暗体系研究 ⑦城市交通系统可持续发展保障体系研究。 (⑦)智能交通系统(I$)基础理论研究 在我国,全面开展研究的条件尚不成熟,可价对我国的实际情况,开展以下几个方 面的研究工作: ①城市公共交通系统信息化管理技术研究: ②城市交通车辆线路诱导技术研究; ③城市交诵出行信息管理与服务系统的技术开发 ④城市交通区域信号控制技术的改进: ⑤高速公路电子收费(不停车收费)技术开发: ©高等级公路交通管理技术的开发。 复习思考题 1-1简述交通工程学的定义、性质、特点及发展趋势 1-2简述我国交通现状及交通工程学科面临的任务。 1-3简述交通工程学科的研究范围、重点及作用。 10
第二章交通特性 交通特性分析是交通工程学的基础部分,是进行合理的交通规划、设计、营运、管理与控 制的前提交通特性分析的重点是研究道路交通系统各基本要素(人,车、路)的自身特性以 及各要素之间的相关特性 §2-1人-车-路基本特性 一、人的交通特性 道路交通系统中的人包括驾驶员、乘客和行人。人是交通系统中的主要部分,贯穿于交 通」程学的各个方面。例如,汽车的结构、仪表、信号、操作系统应当适合驾驶员操纵,交通 标志的大小、颜色、设置地,点应考虑驾驶员的视觉机能,道路线形的设计要符合驾驶员的视 觉和交通心理特性,制定的交通法规、条例应合情合理等等。 (一)驾驶员的交通特性 1.驾驶员的职责和要求 在道路交通要素中,驾驶员具有特别重要的作用。因为除了行人和自行车交通以外,其 他的道路客、货运输都要由驾驶员来完成。驾驶员既要保证将旅客和货物迅速、颗利、准时 送到目的地,又要保证旅客安全、舒适及货物的完好。同时,行人和自行车交通也使用同 道路网络,受到机动车交通的影响。交通事故统计表明绝大多数交通事故直接、间接地与 驾驶员有关。因此,要求驾驶员具有高度的社会责任感,良好的职业道德、身体索质、心弹茅 养,熟练的驾驶技术。充分认识和掌握驾驶员的交通特性对于保证交通运输的正常运行以 及人民生命财产的安全是十分重要的。 2.驾驶员的反应操作过程 驾驶员在驾驶车辆过程中,首先通过自己的感官(主要是眼、耳)从外界环境接受信息 产生感觉(视觉和听觉),然后通过大脑一系列的综合反应产生知觉。知觉是对事物的综合 认识。在知觉的基础上,形成所谓“深度知觉”,如目测距离、估计车速和时间等。最后,驾驶 员凭借这种“深度知觉”形成判断,从而指挥操作。在这个过程中,起控制作用的是驾驶员的 生理、心理素质和反应特性。 3.驾驶员的生理、心理特性 (1)视觉特性 限睛是驾驶员在行车过程中最重要的生理器宫,视觉给驾驶员提供80%的交通情况等 信息。因此,驾驶员的视觉机能直接影响到信息获取和行车安全。对于驾驶员的视觉机能 主要从以下几方面来考察: ①视力。眼睛辨别物体大小的能力称为视力。视力可分为静视力、动视力。顾名思 义,静视力即人体静止时的视力。我国驾驶员体检时要求两眼视力均为0.7以上,或两眼裸 11
视力不低于0.4,但娇正视力必须达到0.7以上,无红、绿色盲。 动视力是汽车运动过程中驾驶员的视力。 动视力随速度的增大而迅速降低,同时,动视力 还与驾驶员的年龄有关,年龄越大,动视力越差, 如图2-1所示。视力还与亮度、色彩等因素有 关,视力从暗到亮或从亮到暗都要有一个适应过 程高建公路上要设霞必宴的防胺设汽,在译道雾. 19岁 进出口都要认真考虑视力的这一渐变过程,而采 0.7 21岁 取相应的腊施。 ②视野。两眼注视某一目标,注视点两侧 32岁 可以看到的范固称为视野。视野受到视力、过 0.51 静.3.6 7.2 10.8 14.4 度、颜色、体质等多种因素影响。静视野范围最 速度/(画. 大。随着车速增大,驾驶员的视野明显变窄,注 视点随之远移,两侧景物变模糊,见表2-1。 图2-1 不同年龄时车速与动视力的关系 表2-【驾驶员视野与行车速度的对应关系 行车速度/kmh- 注视点在汽车南方免离加 浅野/() 40 180 90-100 场 60-80 105 610 <40 ③色感。驾驶员对不同颜色的辨认和感觉是不一样的。红色刺激性强,易见性高,使 人产生兴奋、警觉,黄色光亮度最高,反射光强度最大,易唤起人们的注意,绿色光比较柔和, 给人以平静,安全感。因此,交通工程中将红色光作为禁行信号,黄色光作为警告信号,绿色 光作为通行信号。交通标志的色彩配置也是根据不同颜色对驾驶员产生不同的生理、心理 反应而确定的。 (2)反应特性 反应是由外界因素的刺激而产生的知觉-行为过程。它包括驾驶员从视觉产生认识 后,将信息传到大脑知觉中枢,经判断,再由运动中枢给手脚发出命令,开始动作。知觉一反 应时间(从刺微到反应之间的时距)是控制汽车行驶性能最重要的因素,如图2-2。 驾驶员开始制动前最少需要0.48的知觉-反应时间.产生制动数果需03s时间北 0.7。根据美国各州公路工作者协会规定,判新时间为1.53,作用时间为15,放从感知、判 断、开始制动到制动发生效力全部时间通常按2.5~3.0s计算。道路设计中以此作为计算 制动距离的基本参效 反应时间的长短取决于驾驶员的素质,个性,年龄.情绪,环境,行车途中思想集中情况 以及工作经验。 (3)驾驶员的心理特点和个性特点 驾驶员身心健康是安全行车必不可少的条件。思想上注意安全行车,平静的精神状态,安 定审慎的性格也是必要的条件。研究表明,情绪不稳定、易冲动、缺乏协调性、行为冒失往往容 易造成行车事故。相反,情绪稳定,行为谨慎,有耐心的驾驶员发生交通事放的情祝就少些
车止 笔一友应时▣电脚时 制动时间 由汽车性能和路面状况决定 总的反应和制动时间 图2-2反应时间和制动操作 4.驾驶疲劳 驾驶疲劳是指由于驾驶作业引起的身体上的变化、心理上的疲劳以及客观测定驾驶机 能低落的总称。 驾驶员长时间开车会发生疲劳,这时感觉、知觉、判断、意志决定、运动等都受到影响 统计表明,因疲劳产生交通事故的次数,约占总事故的1%~1.5%。由于疲劳很难明确判 断,所以实际上因疲劳发生的事故比上述数字要大。试驶发现,驾驶员以10Okm/h的速度行 进,30~40n之后,出现抑制高级神经活动的信号,表现欲睡,主动性降低。2h后,生理机 能进入睡眠状态。在一般情况下,驾驶员一天行车超过10h,前一天睡眠时间不足4.5h者, 事故率明显增高。因此,对驾驶员一天的开车时间长短、连续行驶距离,睡眠都应加强管理 做出具体规定。 目前对疲劳的检查方法一般有生化测定,生理机能测定、神经机能测定、自党症状申述 等。从交通心理学的角度看,常被采用的方法有:触两点辨别检查、颜色名称测验、反应时间 检查、心理反应测定,驾驶员动作分析等。 在行车过程中,如出现动作不及时、或迟或早操作粗糙、不准确、情绪低落、身体不适等 情况,则要求驾驶员停车休息,避免肇祸。 (二)乘客的交通特性 1.乘客的交通需求心理 人们总是抱着某种目的(如上班、上学、购物、公务社交、娱乐等)去乘车,为乘车而乘车 的旅客儿乎没有。乘车过程本身意味着时间、休力、金钱的消耗。因此,入们在乘车过程中 总是希望省时、省钱、省力,同时希望安全、方便、舒适。道路设计、车辆制造、汽车驾驶、交通 管理及交通设施布设等都应考虑到乘客的这些交通心理要求。 2.乘车反应 不同的道路等级,线形、路面质量、汽车行驶平稳性、车箱内的气氛、载客量、车外景观、 地形等对乘客的生理、心理反应都有一定的影响。 研究表明,汽车在弯道上行驶,当横向力系数大于0.2时,乘客有不稳定之感:当横向力